DE2456541C3 - Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotational movement of the wheel into electrical signals indicating the rotation and the position of the wheel - Google Patents

Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotational movement of the wheel into electrical signals indicating the rotation and the position of the wheel

Info

Publication number
DE2456541C3
DE2456541C3 DE742456541A DE2456541A DE2456541C3 DE 2456541 C3 DE2456541 C3 DE 2456541C3 DE 742456541 A DE742456541 A DE 742456541A DE 2456541 A DE2456541 A DE 2456541A DE 2456541 C3 DE2456541 C3 DE 2456541C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
slots
wheel
diaphragm
transducer element
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE742456541A
Other languages
German (de)
Other versions
DE2456541A1 (en
DE2456541B2 (en
Inventor
Roger D. Sunnyvale Bates
Jack S. Berkeley Hawley
Charles P. Los Altos Thacker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of DE2456541A1 publication Critical patent/DE2456541A1/en
Publication of DE2456541B2 publication Critical patent/DE2456541B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2456541C3 publication Critical patent/DE2456541C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03543Mice or pucks

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einem Rad gekoppeltes elektromechanisches Wandlerelement zum Umsetzen einer Drehbewegung des Rades in die Drehung und die Stellung des Rades angebende elektrische Signale, mit einer ersten und einer zweiten Blende, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und von denen eine Blende gegenüber der anderen Blende verdrehbar angeordnet und derart mit dem Rad gekoppelt ist, daß eine Drehung des Rades auf diese Blende übertragbar ist, daß auf der ersten Blende mehrere Schlitze vorgesehen sind und daß auf der zweiten Blende eine erste und eine zweite Gruppe von Schlitzen vorgesehen sind, denen jeweils ein Fotorezeptor zugeordnet ist, der auf durch die Schlitze fallendes Licht einer Lichtquelle anspricht.The invention relates to an electromechanical transducer element coupled to a wheel for conversion a rotational movement of the wheel in the rotation and the position of the wheel indicating electrical signals, with a first and a second diaphragm which are arranged concentrically to one another and of which a diaphragm is arranged rotatable relative to the other panel and is coupled to the wheel in such a way that rotation of the wheel is transferable to this panel that several slots are provided on the first panel and that on the second diaphragm a first and a second Group of slots are provided, each of which is assigned a photoreceptor that is open through the Slits responding to incident light from a light source.

Ein solches elektromechanisches Wandlerelement eignet sich insbesondere zur Verwendung in Stellungsanzeigern, bei denen die von dem Wandlerelement erhaltenen Signale entweder dazu verwandt werden, die Stellung des Stellungsanzeigers sichtbar anzuzeigen oder um die Bewegung eines Läufers auf einer Anzeigeeinrichtung zu steuern.Such an electromechanical transducer element is particularly suitable for use in position indicators in which the transducer element received signals are either used to visibly display the position of the position indicator or to control the movement of a runner on a display device.

Aus der US-Patentschrift 35 41 541 ist bereits ein solcher Stellungsanzeiger mit verschiedenen Formen von Wandlern zur Umwandlung seiner Bewegung in Stellungssignale bekannt, die in einer Anzeigeeinrichtung benutzt werden. Bei einer Ausführungsform ist jeweils ein Potentiometer mit jeweils einem der Räder des Stellungsanzeigers verbunden, um die Drehbewegung der Räder angebende Signale zu erzeugen. In einer anderen Ausführungsform wird ein Scheibenverschlüß ler verwandt, der ein der jeweiligen Drehstellung der Scheibe entsprechendes digitales Ausgangssignal er zeugt. Eine solche Scheibenanordnung ermöglicht umittelbar ein digitales Ausgangssignal anstelle eines analogen Ausgangssignals der ersten Ausführungsform zu erzeugen, das digital umgeformt werden muß, um von einer Computersteuerung einer Katodenstrahlanzcigeeinrichtung verwandt werden zu können.From US Pat. No. 3,541,541 such a position indicator with various shapes is already known from transducers for converting its movement into position signals, which are in a display device to be used. In one embodiment, there is a potentiometer with each one of the wheels of the position indicator to generate signals indicating the rotation of the wheels. In a Another embodiment, a Scheibenverschlüß ler is used, the one of the respective rotational position of the Disk corresponding digital output signal he testifies. Such a disk arrangement enables directly a digital output signal instead of an analog output signal of the first embodiment to generate, which must be digitally converted in order to be controlled by a computer control of a cathode ray display device to be able to be used.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromechanisches Wandlerelement der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem eine genaue Positionsangabe bei einer Drehung des Rades in einer Stellungsanzeigeeinrichtung erhalten werdenThe present invention is based on the object of an electromechanical transducer element Specify the type mentioned at the beginning, with which an exact position information when turning the wheel in a position indicator can be obtained

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlitze auf der ersten Blende auf einem einzigen Umfang in gleichmäßigem Wiikelabstand voneinander angeordnet sind, daß die erste und zweite Gruppe von Schlitzen auf der zweiien Blende auf demselben Umfang angeordnet sind und ihre Gesamtzahl geringer als die Zihl der Schütze auf der ersten Blende ist, daß die Schlitzbreite der Schlitze auf der zweiten Biemte jeweils geringer als die Schlitzbreite der Schlitze auf der ersten Blende ist und daß die Schlitze der ersten Gruppe der zweiten Blende in bezug auf eine Ausrichtung dieser Schlitze mit den Schlitzen der ersten Blende phasenversetzt zu den Schlitzen der zweiten Gruppe angeordnet sind.This object is achieved in that the slots on the first panel on a single circumference evenly spaced from one another are arranged from each other that the first and second group of slots on the two diaphragm on are arranged on the same circumference and their total number is less than the number of shooters on the first The aperture is that the slot width of the slots on the second belt is less than the slot width of the Slots on the first panel is and that the slots of the first group of the second panel with respect to one Align these slots with the slots on the first aperture out of phase with the slots on the second Group are arranged.

Mit dem elektomechanischen Wandlereiement können genaue Stellungsangaben erhalten werden, und insbesondere kann mit einer einfachen Anordnung genau zwischen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsbewegung unterschieden werden. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. With the electomechanical transducer element, precise positional information can be obtained, and in particular, it is possible to precisely distinguish between a forward and a backward movement with a simple arrangement . Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Das erfindungsgemäße elektromechanische Wandlerelement eignet sich insbesondere zur Verwendung in einem Mehrkoordinatenstellungsanzeiger, der mittels zweier rechtwinklig zueinander angeordneter Transporträder über eine ihn tragende Fläche in zwei Koordinaten (x-y-Koordinaten) bewegbar ist, wobei die Drehbewegung eines jeden Rades durch ein damit gekoppeltes elcktromechanisches Wandlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in elektrische Signale für eine Anzeigeeinrichtung zur Angabe der jeweiligen Lage des Stellungsanzeigers innerhalb eines x-y-Koordinatensystems umgewandelt wird und wobei die beiden Transporträder am Gehäuse des Stellungsanzeigers derart gelagert sind, daß sie in einer gegenüber der sie tragenden Fläche einen Winkel von 50° bis 70° einschließenden Ebene liegen, wobei die horizontalen Komponenten der Achsen der beiden Transporträder orthogonal zueinander stehen und wobei die Drehung der beiden Transporträder die Bewegung des Stellungsanzeigers in der x- und y-Richtung auf jeweils eine Rolle überträgt, die einerseits in bestimmter Winkelstellung in Reibungskontakt mit dem zugehörigen Transportrad steht und andererseits mit der drehbaren Blende jeweils einen der elektromechanischen Wandler zur Erzeugung von der jeweiligen Lage des Stellungsanzeigers innerhalb des x-y-Koordinatensystems entsprechende elektrische Signale gekoppelt ist.The electromechanical transducer element according to the invention is particularly suitable for use in a multi-coordinate position indicator that can be moved in two coordinates (xy coordinates) by means of two transport wheels arranged at right angles to one another over a surface supporting it, the rotary movement of each wheel being controlled by an electrical mechanical transducer element coupled to it of claims 1 to 5 is converted into electrical signals for a display device for indicating the respective position of the position indicator within an xy coordinate system and wherein the two transport wheels are mounted on the housing of the position indicator in such a way that they are at an angle of 50 ° to 70 ° enclosing plane, the horizontal components of the axes of the two transport wheels are orthogonal to each other and the rotation of the two transport wheels the movement of the position indicator in the x and y directions transmits to one roller each, which on the one hand is in frictional contact with the associated transport wheel in a certain angular position and on the other hand is coupled to the rotatable panel one of the electromechanical transducers for generating electrical signals corresponding to the respective position of the position indicator within the xy coordinate system.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines Mehrkoordinatenstellungsanzeigers erläutert werden. Im einzelnen zeigtIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to a multi-coordinate position indicator. In detail shows

F i g. 1 eine perspektivische Draufsicht auf einen Mehrkoordinaten-Stellungsanzeiger,F i g. 1 is a top perspective view of a multi-coordinate position indicator;

F i g. 2 eine perspektivische Draufsicht auf den Boden des in Fig. 1 gezeigten Mehrkoordinaten-Stellungsanzeigers, der die Ausrichtung der Räder für die X- und Y- Richtung zeigt,F i g. Figure 2 is a top perspective view of the bottom of the multi-coordinate position indicator shown in Figure 1 showing the alignment of the wheels for the X and Y directions.

F i g. 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines elektromechanischen Wandlers, der einem Transportrad zugeordnet ist, in auscinandergezogener Darstellung, F i g. 3 shows a side view of an embodiment of an electromechanical transducer, which is a transport wheel is assigned, in a disassembled representation,

F i g. 4 eine Ansicht der in F i g. 3 gezeigten Teile von unten,F i g. 4 is a view of the FIG. 3 parts shown from below,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines in dem Mehrkoordip.aten-Stellungsanzeigers montierten elektromechanischen Wandlers längs der Linie A-A in Fig.4 im Zusammenwirken mit dem zugeordneten Transportrad, das die den Stellungsanzeiger tragende Fläche berührt. undFIG. 5 shows a sectional illustration of an electromechanical transducer mounted in the multi-coordinate position indicator along the line AA in FIG. 4 in cooperation with the assigned transport wheel which touches the surface carrying the position indicator. and

Fig. 6 eine Schniudarstellung des elektromechanischen Wandlers längs der Linie B-Bner F i g. 3.
In Fig. 1 ist ein Mehrkoordinaten-Stellungsanzeiger I dargestellt. Auf dem Oberteil eines Gehäuses 2 des Stellunganzeigers 1 sind Steuertasten 3 angeordnet, die das Schließen hier nicht gezeigter Schauer bewirken, die Impulse durch ein Kabel 5 abgeben, um bestimmte
6 shows a sectional view of the electromechanical transducer along the line B-Bner F i g. 3.
In Fig. 1, a multi-coordinate position indicator I is shown. On the upper part of a housing 2 of the position indicator 1 control buttons 3 are arranged, which cause the closing of showers, not shown here, which emit pulses through a cable 5 to certain

ίο Änderungen der auf einem hier nicht gezeigten Anzeigemonitor angezeigten Information zu signaliesieren. Eine horizontale Tragplatte 8 ist fest mit dem Innenraum des Gehäuses 2 verbunden. An dieser Tragplatte sind Wandler 12 und 14 gehalten.ίο Changes to one not shown here Information displayed on the display monitor. A horizontal support plate 8 is fixed to the Interior of the housing 2 connected. Converters 12 and 14 are held on this support plate.

Die Wandler 12 und 14 sind jeweils mit Schrauben 16 und 18 auf der Tragplatte 8 befestigt, wie dieses in F i g. 2 gezeigt ist. Transporträder 20 und 22 sind jeweils mit den Wandlern 12 und !4 gekoppelt. Die Räder 20 und 22 ermögiichcri zusammen mit einem Tragstempcl 26, daß der Stellungsanzeiger 1 au! einer ihn tragenden Fläche, wie einem Tisch, nach Art einer Dreipunktlagerung getragen wird. Der Radius der Räder 20 und 22 und die Länge des Tragstempels 26 sind so gewählt, daß sich der Stellungsanzeiger 1 in einer horizontalen Lage gegenüber der horizontalen Fläche befindet. Wird der Stellungsanzeiger 1 auf der ihn tragenden Fläche bewegt, so drehen sich die Räder entsprechend der Bewegung in Richtung der X- und K-Koordinaten in Berührung mit der Fläche. In diesem Zusammcnhang gibt die Drehbewegung des Transportrades 20 die Bewegung in Richtung der V-Koordinate des Stellungsanzeigers 1 und die Drehung des Transportrades 22 die Bewegung in Richtung der V-Koordinate an.The transducers 12 and 14 are each fastened with screws 16 and 18 on the support plate 8, as shown in FIG. 2 is shown. Transport wheels 20 and 22 are coupled to transducers 12 and 4, respectively. The wheels 20 and 22 enable together with a support stamp 26 that the position indicator 1 au! a surface carrying it, such as a table, is carried in the manner of a three-point bearing. The radius of the wheels 20 and 22 and the length of the support ram 26 are chosen so that the position indicator 1 is in a horizontal position opposite the horizontal surface. If the position indicator 1 is moved on the surface supporting it, the wheels rotate in accordance with the movement in the direction of the X and K coordinates in contact with the surface. In this context, the rotational movement of the transport wheel 20 indicates the movement in the direction of the V coordinate of the position indicator 1 and the rotation of the transport wheel 22 indicates the movement in the direction of the V coordinate.

In F i g. 3 ist eine Seitenansicht in auseinandergezogener Darstellung eines Transporirades 22 zusammen mit dem mit ihm gekoppelten Wandler gezeigt. Das Rad 22 ist drehbar an einem Wandlergehäuse 30 mit Hilfe einer Schraube 32 und einer mit einem Flansch versehenen Welle 34 gelagert. Die Drehung des in dem Gehäuse 30 gelagerten Rades 22 bewirkt die Drehung einer aus gehärtetem Stahl hergestellten Rolle 38. Die Drehung des Rades 22 wird damit auf die Rolle 38 übertragen, die auf einer Welle 40 aufgepaßt ist. Die Rolle 38 wird <<ufIn Fig. 3 is an exploded side view Representation of a transport wheel 22 is shown together with the transducer coupled to it. The wheel 22 is rotatable on a converter housing 30 by means of a screw 32 and one provided with a flange Shaft 34 supported. The rotation of the wheel 22 mounted in the housing 30 causes the rotation of a hardened steel made roller 38. The rotation of the wheel 22 is thus transmitted to the roller 38, the is fitted on a shaft 40. The role 38 is << uf

4S der Welle 40 mit Hilfe zugehöriger Kugellager 42 und 44 auf jeder Seite festgehalten, die über eine Schraube 48 befestigt sind. Eine Blende 46 ist einstückig mit dem einen Ende der Welle 40 neben dem Kugellager 42 verbunden, um eine sich drehende Blendenanordnung4S of the shaft 40 using associated ball bearings 42 and 44 held on each side, which are fastened by a screw 48. A bezel 46 is integral with the one end of the shaft 40 adjacent the ball bearing 42 connected to a rotating shutter assembly

so zu bilden. Die Schraube 48 ist so befestigt, daß die Innenringe der Kugellager 42 und 44, die Rolle 38 und die Welle 40 sich zueinander in einer festen Beziehung befinden. Die Drehung der Rolle 38, die durch Drehung des Rades 22 verursacht wird, bewirkt damit die Drehung der Blende 46.so to form. The screw 48 is attached so that the inner rings of the ball bearings 42 and 44, the roller 38 and the shaft 40 are in a fixed relationship with one another. The rotation of the roller 38 caused by rotation of the wheel 22 is caused to cause the diaphragm 46 to rotate.

Eine feste Blende 52, mit einem größeren Durchmesser als der der sich drehenden Blende 46, ist auf den Innenflächen des Gehäuses 30 so befestigt, daß sie konzentrisch zu der sich drehenden Blende 46 angeordnet ist. Am äußeren Ende der Blende 52 ist eine Lampe 56 befestigt, die in die Blende 46 hineinragt, um in dieser eine Lichtquelle zu bilden. Wie auch in der entsprechenden, in F i g. 4 gezeigten Ansicht von unten zu ei kennen ist, hat die sich drehende Blende 46 eine Vielzahl von Schlitzen, die um ihrem Umfang ; iit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Schlitze haben einen gegenseitigen Abstand X und eine Breite von etwa von '/2 X. Bei dem bevorzugtenA fixed screen 52, having a larger diameter than that of the rotating screen 46, is mounted on the inner surfaces of the housing 30 so that it is concentric with the rotating screen 46. A lamp 56 is fastened to the outer end of the diaphragm 52 and protrudes into the diaphragm 46 in order to form a light source therein. As in the corresponding, in FIG. 4, the rotating bezel 46 has a plurality of slots around its periphery; i are arranged at the same distance from one another. The slots are spaced X apart and about 1/2 X wide. In the preferred one

Ausführungsbeispiel beträgt die Sehlitzgröße etwa 0,53 mm χ 5.1 mm. Die feste Blende 52 weist zwei Gruppen von Schlitzen auf, wobei die Schlitze einer gegebenen Gruppe die gleiche Winkelanordnung wie die Blende 46 haben, jedoch die Winkelanordnung zwischen den Schlitzen unterschiedlicher Gruppen um ein V'criel oder ein ganzzahliges Vielfaches des Wi.ikelabstandes zwischen den Schlitzen versetzt sind, jede Gruppe von Schlitzen der Blende 52 wirkt mit einem zugeordneten Kanal 60 zusammen, an dessen Ende ein lichtempfindliches Element 66, wie ein Fototransistor angeordnet ist, der auf jedes Zusammenfallen von Schlitzen der sich drehenden Blende 46 und der festen Blende 52 anspricht, das den von der Lampe 56 ausgestrahlten Licht durch einen zugehörigen Kanal 60 hindurch ein Auflreffen auf dem lichtempfindlichen Element 66 ermöglicht.Embodiment is the seat seat size approximately 0.53 mm 5.1 mm. The fixed bezel 52 has two sets of slots, one of which is the slots given group the same angular arrangement as the aperture 46, however, the angular arrangement between the slots of different groups a V'criel or an integral multiple of the Article spacing between the slots are offset, each group of slots of the aperture 52 cooperates with an associated channel 60, at which End a photosensitive element 66, arranged like a phototransistor, on any collapse of slots of the rotating shutter 46 and the fixed shutter 52 responding to that of the lamp 56 emitted light through an associated channel 60 impinging on the light-sensitive Element 66 allows.

Bei diesem bevorzugten Ausführungsbei^piel ist das lichtempfindliche Element 66 ein Fototransistor. Mit dem Auftreffen des Lichts auf den Fototransistor 66 fließt ein Strom vom Kollektor zum Emitter, um ein Signal zu erzeugen, dessen Signalübergänge die Drehung des Transportrades 22 angeben. Da die Breite der Schlitze der Blende 46 gleich der halben Entfernung zwischen den Schlitzen ist, ist die vom Transistor 66 erzeugte Signalform während der Drehung des Rades 22 zur Hälfte ein Signal hohen Pegels und zur Hälfte ein Signal niedrigen Pegels. Drei Schlitze bilden jeweils eine Gruppe von Schlitzen der Blende 52, wobei jeder Schlitz so schmal wie möglich in bezug auf die Empfindlichkeit des Transistors 66 ist. Infolge dieser praktischen Erwägungen haben die Schlitze der Blende 52 etwa ein Drittel der Breite der Schlitze der Blende 46. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schlitze also etwa 0,18 mm breit und etwa 6,4 mm lang. Die relative Breite der Schlitze der jeweiligen Blenden 46 und 52 machen Übergangsgradienten der Lichtintensität so klein wie möglich, die sonst beim Zusammenfallen der Schlitze auftreten und Mehrdeutigkeiten beim Schalten des Transistors 66 bewirken wurden.In this preferred embodiment, this is photosensitive element 66 a phototransistor. When the light strikes the phototransistor 66 A current flows from the collector to the emitter to generate a signal whose signal transitions the Specify the rotation of the transport wheel 22. Since the width of the slots of the aperture 46 is equal to half the distance is between the slots is the waveform generated by transistor 66 as the wheel rotates 22 half a high level signal and half a low level signal. Three slots form one each Group of slots of the aperture 52, each slot being as narrow as possible in terms of sensitivity of transistor 66 is. As a result of these practical considerations, the slots of the bezel 52 are approximately one One third of the width of the slots of the bezel 46. So in this preferred embodiment the slots are about 0.18 mm wide and about 6.4 mm long. The relative width of the slots of the respective apertures 46 and 52 make transition gradients of light intensity as small as possible that would otherwise occur when the Slits would occur and ambiguity would occur in the switching of transistor 66.

In Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung des montierten Wandlers längs der Linie A-A der F ig. 4 gezeigt. Die relative Anordnung der Blenden 46 und 52, der Welle 40, des Transportrades 22 und des Gehäuses 30 ist klar zu erkennen. In Fig. 6 ist eine Schnittdarstellung des montierten Wandlers längs der Linie B-B der F i g. 3 gezeigt. Die relative Anordnung der Schlitze der jeweiligen Blenden 46 und 52 in bezug auf den Kanal 60 und den Transistor 66 ist ebenfalls klar zu erkennen.In Fig. 5 is a sectional view of the mounted transducer along the line AA of F ig. 4 shown. The relative arrangement of the diaphragms 46 and 52, the shaft 40, the transport wheel 22 and the housing 30 can be clearly seen. FIG. 6 shows a sectional view of the mounted transducer along the line BB in FIG. 3 shown. The relative arrangement of the slots of the respective apertures 46 and 52 with respect to the channel 60 and the transistor 66 can also be clearly seen.

Die Anzahl der Schlitze in der sich drehenden Blende bestimmt die Anzahl der Ausgangsimpulse, die vom Transistor 66 pro Entfernungseinheit erzeugt werden, die der Stellungsanzeiger auf der ihn tragenden Fläche zurücklegt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind 30 Schlitze über den Umfang der sich drehenden Blende 46 vorgesehen, die zu einem jeweiligen Ausgangssignal des Transistors 66 mit fünfzig Impulsen pro 2,5 cm führen, die von dem Stellungsanzeiger auf der Fläche zurückgelegt werden. iJa die Signalform des Ai:seangssigna!s des Transistors hh zur Halfic hohen unü zur Hälfte niedrigen Pei'H hat, sind die die Drehung des Rades 22 angebenden Ausgangssignale etwa eine Rcchteckwelle, deren Impulsbreite gleich der Impulspause ist. Dw die Gruppen von Schlitzen der Blende 52 winkelmäßig um eine Differenz von 1Z4 um die Winki'lentfernung zwischen den Seliiu/.en versetzt sind, ist eine Rechicckwellc. d>e von einem Transistor W> erzeugt wird, gegenüber der jeweils anderen um W phasenvursetzt. Die Drehrichtung des Rades 22 ist daher dadurch zu bestimmen, welches Ausgangssignal der Transistoren dem anderen Ausgangssignal um eine Phasendifferenz voreilt.The number of slots in the rotating shutter determines the number of output pulses generated by transistor 66 per unit of distance that the position indicator travels on the surface it supports. In the preferred embodiment, 30 slots are provided around the circumference of the rotating bezel 46 which result in a respective output of transistor 66 at fifty pulses per 2.5 cm as traveled by the position indicator on the surface. Yes, the signal form of the Ai: seangssigna! s of the transistor hh has a halfic high and half low Pei'H, the output signals indicating the rotation of the wheel 22 are approximately a square wave, the pulse width of which is equal to the pulse pause. That is, the groups of slits of the diaphragm 52 are angularly offset by a difference of 1 × 4 by the angular distance between the seliiu / .en, is a rectangular wave. d> e is generated by one transistor W>, with phase precedence by W compared to the other. The direction of rotation of the wheel 22 is therefore to be determined by which output signal of the transistors leads the other output signal by a phase difference.

Bei diesem bevorzugten Ausführiingsbcispic! Kt das Tran^rtrad 22 eine aus Stahl hergestellte Kugellageranordnung, dessen Inncnlaufring axial auf einer festen Welle 34 angeordnet ist, wie dieses in F i g. 5 gezeig; ist. Infolge d;-r Winkeibeziehung zwischen der Rolle 38 und der Welle 34 behält das Rad 22 die Berührung mit der Rolle 38 durch die natürliche Kraft aufrecht, die von der den Stellungsanzeiger 1 tragenden Fläche ausgeübt wird. Das in dieser Weise angeordnete Rad 22 bewirkt eine reibungsarme Drehung, die wirksam die Bewegung des Stellungsanzeigers 1 über die ihn tragende Fläche überträgt. Die erwähnte Lagerung des Rades 22 am Gehäuse 30 ist derart, daß das Rad 22 in einer Ebene liegt, die etwa b0" gegenüber der den Stellungsanzeiger jo 1 tragenden Fläche angeordnet ist. Diese Winkelanordnung des Rades 22 zwischen der es tragenden Fläche und der Rolle 38 verbessert die Übertragung einer Radialbewegung vom Rad aui die Rolle 38, ohne daß zusätzliche mechanische Elemente, wie Vorspannfedem. erforderlich sind, die selbst Drehkräfte durch Erzeugung unerwünschter Rollreibungsverluste aufnehmen wurden. Der Bereich der zulässigen Winkelstellung der Radebene gegenüber der es tragenden Fläche liegt zwischen 50 und 70D. Die Berührungskanten des Rades 22 sind mit einem Radius von etwa 0,51 bis etwa 0,64 mm abgerundet, um eine geeignete Auflage des Rades 22 auf der es tragenden Fläche zu bewirken, so daß das Rad 22 den tatsächlichen Wert seiner X- oder Y-Koordinate der Bewegung des Stellungsanzeigers 1 aufnimmt und diesen Wert über seine Kopplung an die sich drehende Blende 46 überträgt.In this preferred embodiment example! If the transfer wheel 22 is a ball bearing arrangement made of steel, the inner race of which is arranged axially on a fixed shaft 34, as shown in FIG. 5 shown; is. Due to the angular relationship between the roller 38 and the shaft 34, the wheel 22 maintains contact with the roller 38 by the natural force exerted by the surface bearing the position indicator 1. The wheel 22 arranged in this way causes a low-friction rotation which effectively transmits the movement of the position indicator 1 over the surface that supports it. The mentioned mounting of the wheel 22 on the housing 30 is such that the wheel 22 lies in a plane which is approximately b0 "opposite the surface bearing the position indicator jo 1. This angular arrangement of the wheel 22 between the surface bearing it and the roller 38 improves the transmission of a radial movement from the wheel to the roller 38 without the need for additional mechanical elements such as prestressing springs, which would themselves absorb torsional forces by generating undesirable rolling friction losses 70 D. The contact edges of the wheel 22 are rounded with a radius of about 0.51 to about 0.64 mm in order to effect a suitable bearing of the wheel 22 on the surface carrying it, so that the wheel 22 has the actual value of its X - or Y coordinate of the movement of the position indicator 1 picks up and exercises this value via its coupling to the rotating diaphragm 46 rbears.

Während die Fig. 3 bis b einen Wandler 14 und das Transportrad 22 zeigen, geben die gleichen Darstellungen auch Aufbau und Wirkungsweise des Wandlers 12 und seines zugehörigen Transportrades 20 an. Da die horizontale Komponente der Achsen der zugehörigen Räder 20 und 22 orthogonal zueinander ist, ist das Transportrad 20 so angeordnet, daß es die Bewegung des Stellungsanzeigers 1 in einer Koordinatenrichtung aufnimmt, die gegenüber der vom Transportrad 22 aufgenommenen Koordinatenrichtung um 90° versetzt ist.While FIGS. 3 to b show a converter 14 and the transport wheel 22, the same representations also indicate the structure and mode of operation of the converter 12 and its associated transport wheel 20. Since the horizontal component of the axes of the associated wheels 20 and 22 is orthogonal to each other, the transport wheel 20 is arranged so that it receives the movement of the position indicator 1 in a coordinate direction which is offset from the coordinate direction taken by the transport wheel 22 by 90 °.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mit einem Rad gekoppeltes elektromcchanisches Wandlerelement zum Umsetzen einer Drehbewegung des Rades in die Drehung und die Stellung des Rades angebende elektrische Signale, mit einer ersten und einer zweiten Blende, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und von denen eine Blende gegenüber der anderen Blende verdrehbar angeordnet und derart mit dem Rad gekoppe't ist, daß eine Drehung des Rades auf diese Blende übertragbar ist, daß auf der ersten Blende mehrere Schlitze vorgesehen sind und daß auf der zweiten Biende eine erste und eine zweite Gruppe von Schlitzen vorgesehen sind, denen jeweils ein Fotorezeptor zugeordnet ist, der auf durch die Schlitze fallendes Licht einer Lichtquelle anspWcht, dadurch gekennzeichnei, daß die Schlitze auf der ersten Blende (46) auf einem einzigen Umfang in gleichmäßigem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, daß die erste und zweite Gruppe von Schlitzen auf der zweiten Blende (52) auf demselben Umfang angeordnet sind und ihre Gesamtzahl geringer als die Zahl der Schlitze auf der ersten Blende (46) ist, daß die Schlitzbreite der Schlitze auf der zweiten Blende (52) jeweils geringer als die Schlitzbreite der Schlitze auf der ersten Blende (46) ist und daß die Schlitze der ersten Gruppe der zweiten Blende (52) in bezug auf eine Ausrichtung dieser Schlitze mit den Schlitzen der ersten Blende (46) phasenversetzt zu den Schlitzen der zweiten Gruppe angeordnet sind.1. Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotary movement of the wheel in the rotation and position of the wheel indicating electrical signals, with a first and a second aperture which are arranged concentrically to one another and of which one screen relative to the other screen is rotatably arranged and so with the wheel gekoppe't is that a rotation of the wheel on this aperture is transferable that on the first aperture several slots are provided and that on the second Biende a first and a second group of slots are provided, each of which is assigned a photoreceptor that is open through the Slits responding to incident light from a light source, characterized in that the slits on the first diaphragm (46) on a single circumference at a uniform angular distance from one another are arranged so that the first and second group of slots on the second screen (52) are arranged on the same circumference and their total number is less than the number of slots of the first diaphragm (46) is that the slot width of the slots on the second diaphragm (52) is smaller in each case than the slot width of the slots on the first panel (46) and that the slots of the first Group of the second aperture (52) with respect to an alignment of these slots with the slots of the first aperture (46) are arranged out of phase with the slots of the second group. 2. Wandlerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der ersten Blende (46) mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sind und die Schlitze der ersten Gruppe der zweiten Blende (52) den gleichen Winkelabstand wie die Schlitze der ersten Blende (46) haben.2. transducer element according to claim 1, characterized in that the slots of the first diaphragm (46) are arranged at equal angular distances from one another and the slots of the first group of the second diaphragm (52) have the same angular distance as the slots of the first diaphragm (46). 3. Wandlerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze der ersten Gruppe der zweiten Blende (52) gegenüber den Schlitzen der zweiten Gruppe dieser Blende (52) um ein Viertel des Winkelabstandes der Schlitze versetzt sind, wodurch die Impulsfolgen der beiden lichtempfindlichen Elemente (66) zueinander um 90° phasenversetzt sind.3. transducer element according to claim 1 or 2, characterized in that the slots of the first Group of the second diaphragm (52) opposite the slots of the second group of this diaphragm (52) a quarter of the angular distance between the slots are offset, creating the pulse trains of the two light-sensitive elements (66) are out of phase with one another by 90 °. 4. Wandlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze der ersten Blende (46) etwa gleich der Hälfte des Abstandes zwischen den Schlitzen ist.4. transducer element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the width of the Slots of the first diaphragm (46) is approximately equal to half the distance between the slots. 5. Wandlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Schlitze der zweiten Blende (52) ein Drittel der Breite der Schlitze der ersten Blende (46) ist.5. transducer element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the width of the Slots of the second panel (52) is one-third the width of the slots of the first panel (46). 6. Elektromechanisches Wandlerelement zur Verwendung in einem Mehrkoordinaten-Stellungsanzeiger (1), der mittels zweier rechtwinklig zueinander angeordneter Transporträder (20, 22) über eine ihn tragende Fläche in zwei Koordinaten (x-y-Koordinaten) bewegbar ist, wobei die Drehbewegung eines jeden Rades (20, 22) durch ein damit gekoppeltes elektromechanisches Wandlerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in elektrische Sginale für eine Anzeigeeinrichtung zur Angabe der jeweiligen Lage des Stellungsanzeigers innerhalb eines x-y-Koordinatensystems umgewandelt wird und wobei die beiden Transporträder (20, 22) am Gehäuse des Stellungsanzeigers (1) derart gelagert sind, daß sie in einer gegenüber der sie tragenden Fläche einen Winkel von 50° bis 70° einschließenden Ebene liegen, wobei die horizontalen Komponenten der Achsen der beiden Transporträder orthogonal zueinander stehen und wobei die Drehung der beiden Transporträder (20, 22) die Bewegung des Stellungsanzeigers (1) in der x- und y-Richtung auf jeweils eine Rolle (38) überträgt, die einerseits in bestimmten Winkelstellungen in Reibungskontakt mit dem zugehörigen Transportrad (20 bzw. 22) steht und andererseits mit der drehbaren Blende (46) jeweils einen der elektromechanischen Wandler (12 bzw. 14) zur Erzeugung von der jeweiligen Lage des Stellungsanzeigers innerhalb des x-y-Koordinatensystems entsprechende elektrische Signale gekoppelt ist.6. Electromechanical transducer element for use in a multi-coordinate position indicator (1), which can be moved in two coordinates (xy coordinates) over a surface supporting it by means of two transport wheels (20, 22) arranged at right angles to one another, the rotational movement of each wheel ( 20, 22) is converted by a coupled electromechanical transducer element according to one of claims 1 to 5 into electrical signals for a display device for indicating the respective position of the position indicator within an xy coordinate system and wherein the two transport wheels (20, 22) on the housing of the Position indicators (1) are mounted in such a way that they lie in a plane enclosing an angle of 50 ° to 70 ° with respect to the surface carrying them, the horizontal components of the axes of the two transport wheels being orthogonal to one another and the rotation of the two transport wheels (20 , 22) the movement of the position indicator (1) in the x- and y- Direction to a respective roller (38) transfers, which on the one hand is in frictional contact with the associated transport wheel (20 or 22) in certain angular positions and on the other hand with the rotatable diaphragm (46) each one of the electromechanical converters (12 or 14) for generating corresponding electrical signals are coupled from the respective position of the position indicator within the xy coordinate system. 7. Elektromechanisches Wandlerelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporträder (20, 22) jeweils in einer Ebene liegen, die einen Winkel von etwa 60° gegenüber der sie tragenden Fläche einschließen.7. Electromechanical converter element according to claim 6, characterized in that the transport wheels (20, 22) each lie in a plane that forms an angle of about 60 ° with respect to that of them Include bearing surface.
DE742456541A 1973-12-20 1974-11-29 Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotational movement of the wheel into electrical signals indicating the rotation and the position of the wheel Expired DE2456541C3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US426847A US3892963A (en) 1973-12-20 1973-12-20 Transducer for a display-oriented pointing device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2456541A1 DE2456541A1 (en) 1975-07-03
DE2456541B2 DE2456541B2 (en) 1978-07-20
DE2456541C3 true DE2456541C3 (en) 1979-03-01

Family

ID=23692459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE742456541A Expired DE2456541C3 (en) 1973-12-20 1974-11-29 Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotational movement of the wheel into electrical signals indicating the rotation and the position of the wheel

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3892963A (en)
JP (1) JPS5096246A (en)
CA (1) CA1043023A (en)
DE (1) DE2456541C3 (en)
FR (1) FR2255581B1 (en)
GB (1) GB1480269A (en)
NL (1) NL173447C (en)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51126285A (en) * 1975-04-25 1976-11-04 Chisso Corp Method of suspension polmerization of vinyl monomer containing vinyl c hloride
US4369439A (en) * 1981-01-14 1983-01-18 Massachusetts Institute Of Technology Cursor position controller for a display device
US4521772A (en) * 1981-08-28 1985-06-04 Xerox Corporation Cursor control device
US4521773A (en) * 1981-08-28 1985-06-04 Xerox Corporation Imaging array
US4409479A (en) * 1981-12-03 1983-10-11 Xerox Corporation Optical cursor control device
US4543571A (en) * 1982-11-05 1985-09-24 Universal Supply, Inc. Opto-mechanical cursor positioning device
US4566000A (en) * 1983-02-14 1986-01-21 Prime Computer, Inc. Image display apparatus and method having virtual cursor
US4550316A (en) * 1983-04-29 1985-10-29 Display Interface Corp. Stylus mouse
US4514726A (en) * 1983-08-19 1985-04-30 Display Interface Corporation Noise mouse
US4562347A (en) * 1983-09-23 1985-12-31 Trace Systems, Inc. Input device featuring both trackball and mouse capability
GB2152209A (en) * 1983-12-23 1985-07-31 Practical Technology Limited Apparatus for compilation of measurement data from scaled drawings
US4566191A (en) * 1984-04-18 1986-01-28 The Torrington Company X-Y Position indicator for a display system
US4799055A (en) * 1984-04-26 1989-01-17 Symbolics Inc. Optical Mouse
US4682159A (en) * 1984-06-20 1987-07-21 Personics Corporation Apparatus and method for controlling a cursor on a computer display
US4595070A (en) * 1984-06-27 1986-06-17 Hodges Richard P Cursor control support device
US4794384A (en) * 1984-09-27 1988-12-27 Xerox Corporation Optical translator device
US4751503A (en) * 1984-12-24 1988-06-14 Xerox Corporation Image processing method with improved digital airbrush touch up
US4628755A (en) * 1985-03-25 1986-12-16 Hawley Jack S X-Y position controller having axially-inclined transducer members
US4635496A (en) * 1985-04-18 1987-01-13 Mctyre Scott B Attachment for a display position indicator
DE3520293C1 (en) * 1985-06-07 1986-04-03 Aristo Graphic Systeme Gmbh & Co Kg, 2000 Hamburg Magnifier arrangement
US4764763A (en) * 1985-12-13 1988-08-16 The Ohio Art Company Electronic sketching device
US4887968A (en) * 1985-12-13 1989-12-19 The Ohio Art Company Electronic sketching device
US4857903A (en) * 1986-05-06 1989-08-15 Summagraphics Corporation Electro-optical mouse with improved resolution for compensation of optical distortion
US5101487A (en) * 1986-05-06 1992-03-31 Summagraphics Corporation Method for retrieving compressed data from a memory storing a look-up table
US4868549A (en) * 1987-05-18 1989-09-19 International Business Machines Corporation Feedback mouse
US5086197A (en) * 1990-09-17 1992-02-04 Liou Kwang Wan Optical encoding method and device
US5181181A (en) * 1990-09-27 1993-01-19 Triton Technologies, Inc. Computer apparatus input device for three-dimensional information
US5274361A (en) * 1991-08-15 1993-12-28 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser optical mouse
DE4435893C1 (en) * 1994-10-07 1996-03-07 Techkon Elektronik Gmbh Handheld appts. for densitometric and colorimetric reflectometry
US7006075B1 (en) * 1997-11-10 2006-02-28 Micron Technology Inc. Ergonomic computer mouse
US6379250B2 (en) 1998-12-28 2002-04-30 Hyper Management, Inc. Simulated ball movement game using a trackball with an air bearing
US6529184B1 (en) 2000-03-22 2003-03-04 Microsoft Corporation Ball pattern architecture
US8013840B1 (en) 2000-04-06 2011-09-06 Microsoft Corporation User notification system with an illuminated computer input device
US6486873B1 (en) 2000-04-06 2002-11-26 Microsoft Corporation Illuminated computer input device
DE10205000A1 (en) * 2002-02-07 2003-08-28 Bosch Gmbh Robert tracking device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3187187A (en) * 1962-01-24 1965-06-01 Wayne George Corp Photoelectric shaft angle encoder
US3309525A (en) * 1964-06-09 1967-03-14 Dynamics Res Corp Double shaft encoder using phase meter to indicate relative rotation
US3497959A (en) * 1967-06-09 1970-03-03 Coert Engelsman Apparatus for making measurements and counting items on maps,drawings,and the like
US3541541A (en) * 1967-06-21 1970-11-17 Stanford Research Inst X-y position indicator for a display system
US3628038A (en) * 1969-10-22 1971-12-14 Southwestern Ind Inc Photoelectric chopper for distance measurement

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5096246A (en) 1975-07-31
US3892963A (en) 1975-07-01
FR2255581B1 (en) 1977-07-08
GB1480269A (en) 1977-07-20
NL7415713A (en) 1975-05-30
DE2456541A1 (en) 1975-07-03
DE2456541B2 (en) 1978-07-20
NL173447B (en) 1983-08-16
FR2255581A1 (en) 1975-07-18
CA1043023A (en) 1978-11-21
NL173447C (en) 1984-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2456541C3 (en) Electromechanical transducer element coupled to a wheel for converting a rotational movement of the wheel into electrical signals indicating the rotation and the position of the wheel
DE3617335C2 (en)
DE3610501C2 (en)
DE2614083B2 (en) X-ray film device for the production of transverse slice images
DE2840963A1 (en) OPTICAL ROTARY ENCODER
DE2312729A1 (en) ENCODER FOR THE ROTATION OF A SHAFT
DE3640156C2 (en)
DE3625599C2 (en)
DE3205544A1 (en) ROTATING ENCODER
DE2817172A1 (en) Multistage angular step generator - has coding discs driven through stepping down gears, with their axes parallel to input shaft axis
DE2745243A1 (en) CONTOUR MEASURING DEVICE
DE3613873C2 (en)
DE2051491A1 (en) Length measuring device
DE1933295B2 (en) Tape guide arrangement for a video magnetic tape recorder
DE3526713A1 (en) DEVICE FOR TRANSMITTING LIGHT SIGNALS
DE2431545A1 (en) HEAD POSITIONING DEVICE FOR MULTI-TRACK MAGNETIC TAPE DEVICES
DE2526110A1 (en) DEVICE FOR MEASURING SMALL DIFFERENCES
DE2811103C2 (en) Radar device
DE2229513C3 (en)
EP0035057A1 (en) Device for data transmission between parts of a machine tool rotating relative to each other
DE19960890A1 (en) Coding device
DE1762083B2 (en) OPTICAL ENCODER
DE2248977A1 (en) SYSTEM FOR AUTOMATIC FOCUSING OF AN OBJECT IN A CAMERA OR THE SAME
DE2424254A1 (en) DC motor without commutator - has line track and device for optical scanning
DE2756199C3 (en) Rotary encoder

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
EF Willingness to grant licences
8339 Ceased/non-payment of the annual fee